SE534345C2 - Avalanche photodiode photodiode. - Google Patents
Avalanche photodiode photodiode.Info
- Publication number
- SE534345C2 SE534345C2 SE0950698A SE0950698A SE534345C2 SE 534345 C2 SE534345 C2 SE 534345C2 SE 0950698 A SE0950698 A SE 0950698A SE 0950698 A SE0950698 A SE 0950698A SE 534345 C2 SE534345 C2 SE 534345C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- layer
- mirror
- mirrors
- photodiode
- bragging
- Prior art date
Links
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 23
- 238000000985 reflectance spectrum Methods 0.000 claims description 13
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 1
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000000407 epitaxy Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001883 metal evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000000927 vapour-phase epitaxy Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
- H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
- H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
- H01L31/102—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier
- H01L31/107—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier the potential barrier working in avalanche mode, e.g. avalanche photodiodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0216—Coatings
- H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/02162—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for filtering or shielding light, e.g. multicolour filters for photodetectors
- H01L31/02165—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for filtering or shielding light, e.g. multicolour filters for photodetectors using interference filters, e.g. multilayer dielectric filters
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0232—Optical elements or arrangements associated with the device
- H01L31/02327—Optical elements or arrangements associated with the device the optical elements being integrated or being directly associated to the device, e.g. back reflectors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Description
25 30 35 534 345 av ett smalt våglängdsintervall och inte för ett bredare spektrum. 534 345 of a narrow wavelength range and not for a wider spectrum.
Föreliggande uppfinning löser problemet att öka absorptionen i en frontbelyst APD.The present invention solves the problem of increasing the absorption in a front-illuminated APD.
Föreliggande uppfinning hänför sig således till en frontbe- lyst lavinfotodiod (eng. Avalanche Photodiode) (APD) innefat- tande en öppning för infallande ljus, innefattande från öpp- ningen och nedåt ett antal olika halvledarskikt innefattande ett multiplikationsskikt, ett fältkontrollskikt och ett ab- sorptionsskikt, där absorptionsskiktet är anordnat att absor- bera fotoner och där det under absorptionsskiktet finns åt- minstone en braggspegel anordnad att reflektera fotoner, som från öppningen passerat absorptionsskiktet tillbaka till ab- sorptionsskiktet och utmärkes av, att det finns åtminstone två ovanpå varandra liggande braggspeglar, av att braggspeg- larna har skilda reflektansspektra och av att braggspeglar- nas respektive reflektansspektrum är anordnade att tillsam- mans ge ett bredare reflektansspektrum och av, att Braggspe- geln är uppbyggd av en periodisk struktur av omväxlande InP- skikt och AlInGaAs-skikt.The present invention thus relates to a front illuminated avalanche photodiode (APD) comprising an aperture for incident light, comprising from the aperture and down a number of different semiconductor layers comprising a multiplication layer, a field control layer and an ablation layer. absorption layer, where the absorption layer is arranged to absorb photons and where there is at least one brag mirror below the absorption layer arranged to reflect photons which have passed from the opening the absorption layer back to the absorption layer and is characterized in that there are at least two superimposed mirror mirrors , by the fact that the bragg mirrors have different reflectance spectra and by the fact that the respective reflectance spectra of the bragg mirrors are arranged together to give a broader reflectance spectrum and by the fact that the Bragg mirror is built up of a periodic structure of alternating InP layers and AlInGaAs-sk.
Nedan beskrives uppfinningen närmare, delvis i samband med på bifogade ritningar visade utföringsexempel av uppfinningen, där - figur l visar en ADP enligt känd teknik - figur 2 visar en ADP, där uppfinningen tillämpas enligt en första utföringsform - figur 3 visar en ADP, där uppfinningen tillämpas enligt en andra utföringsform.The invention is described in more detail below, partly in connection with exemplary embodiments of the invention shown in the accompanying drawings, in which - figure 1 shows an ADP according to prior art - figure 2 shows an ADP, where the invention is applied according to a first embodiment - figure 3 shows an ADP, in which applied according to a second embodiment.
Figur l visar en skiss i tvärsnitt ett exempel på en APD tillverkad i InGaAsP-materialsystemet. För att tillverka en sådan odlas först en grundstruktur på ett substrat 12 med MOVPE (Metal Organic Vapour Phase Epitaxy), där grundstruktu- ren bestående av skikten ll, 10, 9 och 8 i figur 1, varefter 10 15 20 25 30 35 534 345 man i skiktet 8 med RIE (Rective Ion Etch) etsar ut en för- höjning om c:a 60 nm. Skiktet betecknat ll är ett omkring 500 nm tjockt buffertskikt av n+-dopat InP, som har till uppgift att vara en så långt som möjligt defektfri grund för odling av den fortsatta strukturen. Skikt 10 är ett omkring 1 um tjockt absorptionsskikt av InGaAs där fotonerna absorberas, d.v.s. absorptionsskitet. Skikt 9 är en omkring 100 nm tjock kontinuerlig övergång från InGaAs till InP, i vilket Ga är successivt utbytt mot In och As utbytt mot P. Skiktet 9 har till uppgift att eliminera en diskontinuitet i bandgapet, som bildar en barriär för laddningsbärarna. Skikt 8 är ett c:a 200 nm tjockt fältkontrollskikt, som har till uppgift att dra ned det elektriska fältet i absorptionsskiktet.Figure 1 shows a sketch in cross section an example of an APD manufactured in the InGaAsP material system. To manufacture one, a basic structure is first grown on a substrate 12 with MOVPE (Metal Organic Vapor Phase Epitaxy), where the basic structure consisting of layers 11, 10, 9 and 8 in Figure 1, after which 10 15 20 25 30 35 534 345 one in the layer 8 with RIE (Rective Ion Etch) etches out an increase of about 60 nm. The layer designated II is an approximately 500 nm thick buffer layer of n +-doped InP, which has the task of being as far as possible defect-free a base for culturing the continued structure. Layer 10 is an approximately 1 μm thick absorption layer of InGaAs where the photons are absorbed, i.e. absorption kit. Layer 9 is an approximately 100 nm thick continuous transition from InGaAs to InP, in which Ga is successively exchanged for In and As is exchanged for P. Layer 9 has the task of eliminating a discontinuity in the band gap, which forms a barrier for the charge carriers. Layer 8 is an approximately 200 nm thick field control layer, which has the task of pulling down the electric field in the absorption layer.
Ett p-dopat skikt definieras med zinkdiffusion genom en mask av kiselnitrid 3 ned i ett 2.1 um tjockt InP-skikt, betecknat 6, som odlas med en andra epitaxi-process. Zinkdiffusionen görs sen i en epitaxireaktor och sträcker sig c:a 1.8 um ned i InP och definierar p-sidan i pn-övergången och samtidigt kontaktskiktet, till vilket man elektriskt kontakterar halv- ledarmaterialet på p-sidan. Det dopade området betecknas 17.A β-doped layer is defined by zinc diffusion through a mask of silicon nitride 3 into a 2.1 μm thick InP layer, designated 6, which is grown with a second epitaxial process. The zinc diffusion is then made in an epitaxy reactor and extends approximately 1.8 μm down into the InP and defines the p-side in the pn junction and at the same time the contact layer, to which the semiconductor material on the p-side is electrically contacted. The doped area is designated 17.
Skiktet betecknat 7 är en odopad del av skiktet 6 och utgör multiplikationsskiktet.The layer designated 7 is an undoped part of the layer 6 and constitutes the multiplication layer.
Den etsade förhöjningen i skiktet 8 har till uppgift att minska det elektriska fältet i multiplikationsskiktet vid randen jämfört med i centrala delen av komponenten, detta för att undvika det randgenombrott, som annars inträffar där på grund av det p-dopade områdets krökningsradie.The etched elevation in the layer 8 has the task of reducing the electric field in the multiplication layer at the edge compared with in the central part of the component, this in order to avoid the edge breakthrough which otherwise occurs there due to the radius of curvature of the p-doped area.
Ett c:a 200 nm tjockt antireflexskikt 4 av kiselnitrid depo- neras sedan på komponenten, i vilket man gör en öppning och skapar en elektrisk kontakt 5 till en anslutningskontakt 1 med metallförångning och lift-off. Anslutningskontakten l be- står nedifràn och upp av Au/Zn/Au i de ungefärliga tjockle- karna 10/30/100 nm. För att få ned kapacitansbidraget från kontakten, som kontakterar chippet till en bärare, deponeras 10 15 20 25 30 35 534 345 ett 5 um tjock skikt 2 av ett polymert elektriskt isolerande material, på vilket anslutningskontakten 1 placeras. Anslut- ningskontakten 1 elektropläteras på ett sputtrat underlag av TiW/Au med ungefärliga tjocklekar om 50/150 nm och definieras med litografi med öppningar, där pläteringen skall ske.An approximately 200 nm thick anti-reflection layer 4 of silicon nitride is then deposited on the component, in which an opening is made and an electrical contact 5 is created to a connection contact 1 with metal evaporation and lift-off. The connection contact l consists from the bottom up of Au / Zn / Au in the approximate thicknesses 10/30/100 nm. In order to reduce the capacitance contribution from the contact which contacts the chip to a carrier, a 5 μm thick layer 2 of a polymeric electrically insulating material is deposited on which the connection contact 1 is placed. The connection contact 1 is electroplated on a sputtered substrate of TiW / Au with approximate thicknesses of 50/150 nm and is defined by lithography with openings, where the plating is to take place.
Baksidan, d.v.s. komponentens nedersida, slipas sedan ned med aluminiumoxid och poleras med klorbaserad polering till c:a 120 um tjocklek och beläggs sedan med ett skikt 13 av TiW/Au med tjocklekarna 50/150 nm, som sputtras på nämnda baksida.The back, i.e. the lower side of the component, is then ground down with alumina and polished with chlorine-based polishing to a thickness of about 120 μm and then coated with a layer 13 of TiW / Au with the thicknesses 50/150 nm, which is sputtered on said back side.
Då komponenten är i normalt driftläge så är den backspänd, d.v.s. positiv potential kopplad till komponentens n-sida, d.v.s. baksidan och negativ till p-sidan, d.v.s. framsidan.When the component is in normal operating mode, it is back-tensioned, i.e. positive potential coupled to the n-side of the component, i.e. the back and negative to the p-side, i.e. the front.
Multiplikationsskiktet 7, fältkontrollskiktet 8, skiktet 9 och absorptionsskiktet 10 är då utarmade. En foton som faller in i komponenten och absorberas i absorptionsskiktet genere- rar ett elektron-hàlpar, som sveps iväg av det elektriska fältet och genererar en fotoström. Hàlen sveps iväg mot p- kontakten och når multiplikationsskiktet, där fältet är som högst i komponenten, accelereras och genererar fler ladd- ningsbärare tack vara sin höga energi. Dessa accelereras också och genererar därvid ytterligare laddningsbärare i ett lavinartat förlopp. På så vis fås en förstärkning av foto- strömmen från komponenten.The multiplication layer 7, the field control layer 8, the layer 9 and the absorption layer 10 are then depleted. A photon that falls into the component and is absorbed in the absorption layer generates an electron helper, which is swept away by the electric field and generates a photocurrent. The tail is swept away towards the p-contact and reaches the multiplication layer, where the field is at its highest in the component, is accelerated and generates more charge carriers thanks to its high energy. These are also accelerated, thereby generating additional charge carriers in an avalanche-like process. In this way, a gain of the photo current is obtained from the component.
För att en foton ska absorberas i absorptionsskiktet måste den ha en energi, som är högre än bandgapet i skiktet, annars transporteras den bara rakt igenom komponenten opåverkad. Ma- terialet är då genomskinligt för infallande ljus. Eftersom absorptionsskiktet i utföringsexemplet är av InGaAs betyder det att fotonerna måste ha en energi högre än bandgapet i InGaAs, d.v.s. c:a 0.75 eV. Detta motsvarar ljus med vågläng- den kortare än c:a 1650 nm och täcker således in de vågläng- der, som används i kommersiella fiberoptiknät. 10 15 20 25 30 35 534 345 Det i samband med figuren 1 beskrivna, tillhör i allt väsent- ligt känd teknik.In order for a photon to be absorbed in the absorption layer, it must have an energy which is higher than the band gap in the layer, otherwise it is only transported straight through the component unaffected. The material is then transparent to incident light. Since the absorption layer in the exemplary embodiment is of InGaAs, this means that the photons must have an energy higher than the band gap in InGaAs, i.e. c: a 0.75 eV. This corresponds to light with a wavelength shorter than about 1650 nm and thus covers the wavelengths used in commercial fiber optic networks. 10 15 20 25 30 35 534 345 The material described in connection with Figure 1 essentially belongs to the prior art.
Föreliggande uppfinning ökar absorptionen av fotoner avsevärt samtidigt som bandbredden inte påverkas negativt, d.v.s. blir mindre.The present invention significantly increases the absorption of photons while not adversely affecting bandwidth, i.e. becomes smaller.
Enligt föreliggande uppfinning finns det under absorptions- skiktet 10 åtminstone en braggspegel 14 anordnad att reflek- tera fotoner, som från öppningen 16 passerat absorptionsskik- tet tillbaka till absorptionsskiktet.According to the present invention, below the absorption layer 10 there is at least one brag mirror 14 arranged to reflect photons which have passed from the opening 16 back to the absorption layer back to the absorption layer.
Enligt en föredragen utföringsform är braggspegeln uppbyggd av en periodisk struktur av omväxlande InP-skikt och AlInGa- As-skikt.According to a preferred embodiment, the brag mirror is made up of a periodic structure of alternating InP layers and AlInGa-As layers.
Enligt en annan föredragen utföringsform är nämnda InP-skikts och AlInGaAs-skikts tjocklekar anpassade för att reflektera ljus av en förutbestämd våglängd.According to another preferred embodiment, the thicknesses of said InP layer and AlInGaAs layer are adapted to reflect light of a predetermined wavelength.
Braggspegeln 14 reflekterar det ljus, som inte absorberats, tillbaka in i strukturen så att det passerar absorptionsskik- tet 10 ytterligare en gång. Braggspegeln 14 är uppbyggd av en periodisk struktur av omväxlande InP- och AlInGaAs-skikt, som är plana och med konstant tjocklek. Skiktens tjocklekar är anpassade så att spegeln reflekterar ljus i det våglängdsin- tervall man önskar. Exempelvis kan braggspegeln vara uppbyggd av tio perioder av InP- och AlInGaAs-skikt.The bragg mirror 14 reflects the light that has not been absorbed back into the structure so that it passes the absorption layer 10 once more. The Bragg mirror 14 is made up of a periodic structure of alternating InP and AlInGaAs layers, which are flat and of constant thickness. The thicknesses of the layers are adapted so that the mirror reflects light in the wavelength range you want. For example, the brag mirror may be composed of ten periods of InP and AlInGaAs layers.
Skikten InP och AlInGaAs odlas med MOVPE. InP och relaterade material är III-V-halvledare och består till hälften av grupp III- och hälften grupp V-ämnen, som i en kristall sitter på grupp III- respektive grupp V-platser. I fallet InP är In en- da grupp III-ämnet och As enda grupp V-ämnet. I braggspegeln 14 av AlInGaAs är proportionerna av grupp III-ämnena 53 atom% In, 42 % Ga och 5 % Al medan As är enda grupp V-ämnet i före- ningen. En spegel med 10 perioder av tjockleken 121.5 nm för 10 15 20 25 30 35 534 345 InP och 110 nm för AlInGaAs har teoretiskt ett reflektansmax- imum vid våglängden 1551.5 nm och en spektral bredd på 110 nm definierat som den bredd, inom vilken reflektansen är över 50%. Teoretiska beräkningar ger även maximal reflektans om c:a 62%. Dessa värden är snarare uppskattningar än förväntade exakta värden, eftersom beräkningarna bl.a. beror kraftigt av vilket brytningsindex, som används på AlInGaAs-skikten.The layers InP and AlInGaAs are grown with MOVPE. InP and related materials are III-V semiconductors and consist half of group III and half group V substances, which in a crystal sit in group III and group V sites, respectively. In the case of InP, In is the only group III substance and A is the only group V substance. In the brag mirror 14 of AlInGaAs, the proportions of the group III substances are 53 atom% In, 42% Ga and 5% Al, while As is the only group V substance in the compound. A mirror with 10 periods of thickness 121.5 nm for 10 15 20 25 30 35 534 345 InP and 110 nm for AlInGaAs theoretically has a reflectance maximum at the wavelength 1551.5 nm and a spectral width of 110 nm defined as the width within which the reflectance is over 50%. Theoretical calculations also give a maximum reflectance of about 62%. These values are estimates rather than expected exact values, since the calculations i.a. strongly depends on the refractive index used on the AlInGaAs layers.
Braggspegelns reflektansspektrum påverkas kraftigt av period- längden på spegelns ingående skikt så att längre period för- skjuter spektrat åt det långvågiga hållet och vice versa. Pe- riodlängden är tjockleken på ett par av nämnda skikt, exem- pelvis ett skikt av InP och ett skikt av AlInGaAs. Den varia- tion som finns i MOVPE-processen leder till variation även i spegelns spektrum, vilket kan innebära att spegeln inte läng- re täcker hela det önskade vàglängdsintervallet.The reflectance spectrum of the Bragg mirror is strongly affected by the period length of the input layer of the mirror so that a longer period shifts the spectrum in the long-wave direction and vice versa. The period length is the thickness of a pair of said layers, for example a layer of InP and a layer of AlInGaAs. The variation that exists in the MOVPE process also leads to variation in the mirror's spectrum, which may mean that the mirror no longer covers the entire desired wavelength range.
Detta problem löses med en mycket föredragen utföringsform av uppfinningen, genom att det finns åtminstone två ovanpå var- andra liggande braggspeglar 14,15, av att braggspeglarna har skilda reflektansspektra och av att braggspeglarnas respekti- ve reflektansspektrum är anordnade att tillsammans ge ett bredare reflektansspektrum.This problem is solved with a very preferred embodiment of the invention, in that there are at least two bragging mirrors 14,15 on top of each other, in that the bragging mirrors have different reflectance spectra and in that the respective reflectance spectra of the braggle mirrors are arranged to give a wider reflectance spectrum.
I figur 3 visas ett utförande där det finns två ovanpå var- andra liggande braggspeglar 14,15. De två braggspeglarna har skilda reflektansspektra, där braggspeglarnas respektive re- flektansspektrum är anordnade att tillsammans ge ett bredare reflektansspektrum.Figure 3 shows an embodiment where there are two bragging mirrors 14,15 lying on top of each other. The two bragging mirrors have different reflectance spectra, where the respective reflectance spectra of the bragg mirrors are arranged to together give a broader reflectance spectrum.
De två braggspeglarna 14,15 har något skilda periodlängder i strukturen, vilket ger att de tillsammans täcker in ett stör- re intervall med en hög reflektans.The two brag mirrors 14,15 have slightly different period lengths in the structure, which means that together they cover a larger range with a high reflectance.
Enligt en föredragen utföringsform har den ena av de två braggspeglarna 14,15 en periodlängd, som är ett visst bestämt avstånd kortare än hos en fotodiod med endast en braggspegel 10 15 20 25 534 345 och av att den andra av braggspeglarna 14,15 har en period- längd, som är nämnda vissa avstånd längre än hos en fotodiod med endast en braggspegel.According to a preferred embodiment, one of the two brag mirrors 14,15 has a period length which is a certain determined distance shorter than that of a photodiode with only one brag mirror 534 345 and in that the other of the brag mirrors 14,15 has a period length, which is said certain distances longer than in a photodiode with only a bragg mirror.
I ett utföringsexempel skiljer sig braggspeglarna så att i den ena har periodlängden gjorts 2.5% kortare och i den andra 2.5% längre. I stället för periodlängden 231.5 nm när endast en braggspegel finns, används 243 nm respektive 220.5 nm.In one embodiment, the bragg mirrors differ so that in one the length of the period has been made 2.5% shorter and in the other 2.5% longer. Instead of the period length of 231.5 nm when only one brag mirror is present, 243 nm and 220.5 nm, respectively, are used.
Braggspegeln med den kortare periodlängden ger ett våglängds- intervall av l45O - 1570 nm, medan braggspegeln med den läng- re periodlängden ger ett våglängdsintervall av 1530 - 1650 nm. Reflektansen är härvid omkring 50%.The bragg mirror with the shorter period length gives a wavelength range of 145O - 1570 nm, while the bragg mirror with the longer period length gives a wavelength range of 1530 - 1650 nm. The reflectance is about 50%.
Ovan har ett antal utföringsformer och material beskrivits.Above, a number of embodiments and materials have been described.
Uppfinningen kan emellertid varieras vad avser materialval och tjocklekar på ingående skikt för en APD. Föreliggande uppfinning är således inte begränsad till någon speciell APD.However, the invention can be varied in terms of material selection and thicknesses of the constituent layers of an APD. Thus, the present invention is not limited to any particular APD.
Föreliggande uppfinning skall således inte anses begränsad till ovan angivna utföranden, utan kan varieras inom dess av bifogade patentkrav angivna ram.Thus, the present invention is not to be construed as limited to the above embodiments, but may be varied within the scope of the appended claims.
Claims (4)
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0950698A SE534345C2 (en) | 2009-09-24 | 2009-09-24 | Avalanche photodiode photodiode. |
| JP2012530843A JP5705859B2 (en) | 2009-09-24 | 2010-09-02 | Avalanche type photodiode |
| PCT/SE2010/050936 WO2011037517A1 (en) | 2009-09-24 | 2010-09-02 | Photodiode of the type avalanche photodiode |
| US13/497,546 US20120235267A1 (en) | 2009-09-24 | 2010-09-02 | Photodiode of the type avalanche photodiode |
| EP10819111.5A EP2481097A4 (en) | 2009-09-24 | 2010-09-02 | Photodiode of the type avalanche photodiode |
| JP2014217711A JP2015039032A (en) | 2009-09-24 | 2014-10-24 | Avalanche type photodiode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0950698A SE534345C2 (en) | 2009-09-24 | 2009-09-24 | Avalanche photodiode photodiode. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE0950698A1 SE0950698A1 (en) | 2011-03-25 |
| SE534345C2 true SE534345C2 (en) | 2011-07-19 |
Family
ID=43796076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE0950698A SE534345C2 (en) | 2009-09-24 | 2009-09-24 | Avalanche photodiode photodiode. |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20120235267A1 (en) |
| EP (1) | EP2481097A4 (en) |
| JP (2) | JP5705859B2 (en) |
| SE (1) | SE534345C2 (en) |
| WO (1) | WO2011037517A1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11251219B2 (en) | 2020-03-10 | 2022-02-15 | Sensors Unlimited, Inc. | Low capacitance photo detectors |
| CN113707733A (en) * | 2021-08-05 | 2021-11-26 | 西安电子科技大学 | Waveguide type Ge/Si avalanche photodiode and preparation method thereof |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2775355B1 (en) * | 1998-02-26 | 2000-03-31 | Alsthom Cge Alcatel | SEMICONDUCTOR OPTICAL REFLECTOR AND MANUFACTURING METHOD |
| US6252896B1 (en) * | 1999-03-05 | 2001-06-26 | Agilent Technologies, Inc. | Long-Wavelength VCSEL using buried bragg reflectors |
| JP2003152217A (en) * | 2001-11-16 | 2003-05-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor device with built-in photodetecting element |
| JP2004327886A (en) * | 2003-04-28 | 2004-11-18 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | Semiconductor photo-receiving element |
| JP2005203419A (en) * | 2004-01-13 | 2005-07-28 | Hitachi Cable Ltd | Epitaxial wafer for light emitting element |
| JP4611066B2 (en) * | 2004-04-13 | 2011-01-12 | 三菱電機株式会社 | Avalanche photodiode |
| JP4370203B2 (en) * | 2004-05-25 | 2009-11-25 | 三菱電機株式会社 | Semiconductor element |
| US7119377B2 (en) * | 2004-06-18 | 2006-10-10 | 3M Innovative Properties Company | II-VI/III-V layered construction on InP substrate |
| US7126160B2 (en) * | 2004-06-18 | 2006-10-24 | 3M Innovative Properties Company | II-VI/III-V layered construction on InP substrate |
| CN100573925C (en) * | 2005-05-18 | 2009-12-23 | 三菱电机株式会社 | Avalanche photodide |
-
2009
- 2009-09-24 SE SE0950698A patent/SE534345C2/en not_active IP Right Cessation
-
2010
- 2010-09-02 WO PCT/SE2010/050936 patent/WO2011037517A1/en active Application Filing
- 2010-09-02 US US13/497,546 patent/US20120235267A1/en not_active Abandoned
- 2010-09-02 EP EP10819111.5A patent/EP2481097A4/en not_active Withdrawn
- 2010-09-02 JP JP2012530843A patent/JP5705859B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2014
- 2014-10-24 JP JP2014217711A patent/JP2015039032A/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE0950698A1 (en) | 2011-03-25 |
| WO2011037517A1 (en) | 2011-03-31 |
| EP2481097A4 (en) | 2018-01-24 |
| JP2015039032A (en) | 2015-02-26 |
| JP2013506287A (en) | 2013-02-21 |
| JP5705859B2 (en) | 2015-04-22 |
| EP2481097A1 (en) | 2012-08-01 |
| US20120235267A1 (en) | 2012-09-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7795064B2 (en) | Front-illuminated avalanche photodiode | |
| JP4835837B2 (en) | Photodiode and manufacturing method thereof | |
| CN106098836B (en) | Communication avalanche photodide and preparation method thereof | |
| RU2672642C2 (en) | Laser radiation power converter | |
| US8637951B2 (en) | Semiconductor light receiving element and optical communication device | |
| JP5239568B2 (en) | Semiconductor photo detector | |
| TW201251079A (en) | Photon recycling in an optoelectronic device | |
| EP3000134A2 (en) | Microstructure enhanced absorption photosensitive devices | |
| JP6105258B2 (en) | Semiconductor light receiving element, light receiving device | |
| JP5857774B2 (en) | Semiconductor photo detector | |
| US10454239B2 (en) | Wafer scale monolithic integration of lasers, modulators, and other optical components using ALD optical coatings | |
| JP2010278406A (en) | Avalanche photodiode, and light receiving module using the same avalanche photodiode | |
| JP5307750B2 (en) | Semiconductor photo detector | |
| JP5501814B2 (en) | Avalanche photodiode | |
| US20110303949A1 (en) | Semiconductor light-receiving element | |
| US20210013357A1 (en) | Photodiode | |
| EP1204148A2 (en) | Planar resonant cavity enhanced photodetector | |
| SE534345C2 (en) | Avalanche photodiode photodiode. | |
| KR101322364B1 (en) | Photodiodes with surface plasmon couplers | |
| US20230011341A1 (en) | Light-Receiving Device | |
| JP5952105B2 (en) | Photodiode | |
| JP2005277181A (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
| JP2011171367A (en) | Semiconductor light receiving element and semiconductor light receiving device | |
| US10396222B2 (en) | Infrared light-receiving device | |
| CN109980029B (en) | Photoelectric converter and manufacturing method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |